ดัชนีการหักเหของแสงคือตัวเลขนามธรรมบางส่วนที่แสดงลักษณะการหักเหของแสงของตัวกลางโปร่งใส เป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดด้วยตัวอักษรละติน n แยกแยะระหว่างดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์และสัมประสิทธิ์สัมพัทธ์
อันแรกคำนวณโดยใช้หนึ่งในสองสูตร:
n=sin α / sin β=const (โดยที่ sin α คือไซน์ของมุมตกกระทบ และ sin β คือไซน์ของมุมหักเหของลำแสงที่เข้าสู่ตัวกลางโดยพิจารณาจากความว่างเปล่า)
หรือ
n=c / υλ (โดยที่ c คือความเร็วของแสงในสุญญากาศ υλคือความเร็วของแสงใน สื่อที่กำลังศึกษา)
ในที่นี้ การคำนวณจะแสดงจำนวนครั้งที่แสงเปลี่ยนความเร็วของการแพร่กระจายในช่วงเวลาที่เปลี่ยนจากสุญญากาศเป็นสื่อโปร่งใส ด้วยวิธีนี้จะกำหนดดัชนีการหักเหของแสง (สัมบูรณ์) ในการหาญาติ ใช้สูตร:
n=n2 / n1.
นั่นคือดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์ของสารที่มีความหนาแน่นต่างกันถูกนำมาพิจารณาเช่น อากาศและแก้ว
โดยทั่วไปแล้ว สัมประสิทธิ์สัมบูรณ์ของวัตถุใดๆ ไม่ว่าจะเป็นก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง มีค่ามากกว่า 1 เสมอ โดยพื้นฐานแล้ว ค่าของพวกมันจะอยู่ในช่วง 1 ถึง 2 เหนือ 2 ค่านี้สามารถอยู่ในข้อยกเว้นได้ กรณี ค่าของพารามิเตอร์นี้สำหรับบางสภาพแวดล้อม:
-
ดัชนีการหักเหของแสงของแก้ว ดัชนีหักเหของกระจก (เม็ดมะยม) - 1, 5163;
- อากาศ - 1, 000292;
- กลีเซอรีน - 1, 473;
- อีเธอร์ - 1, 358;
- เอทิลแอลกอฮอล์ - 1, 363;
- คาร์บอนไดซัลไฟด์ - 1,629;
- แก้วออร์แกนิค - 1, 49.
ค่านี้เมื่อนำไปใช้กับสารธรรมชาติที่แข็งที่สุดในโลก เพชร คือ 2.42 บ่อยครั้งมากเมื่อทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ จำเป็นต้องรู้ดัชนีการหักเหของแสงของน้ำ การตั้งค่านี้คือ 1, 334.
แน่นอนว่าความยาวคลื่นเป็นตัวบ่งชี้ที่ไม่คงที่ ดัชนีจึงถูกกำหนดให้กับตัวอักษร n ค่าของมันช่วยให้เข้าใจว่าสัมประสิทธิ์นี้หมายถึงคลื่นใดของสเปกตรัม เมื่อพิจารณาถึงสารชนิดเดียวกัน แต่เมื่อความยาวคลื่นของแสงเพิ่มขึ้น ดัชนีการหักเหของแสงจะลดลง เหตุการณ์นี้ทำให้เกิดการสลายตัวของแสงเป็นสเปกตรัมเมื่อผ่านเลนส์ ปริซึม ฯลฯ
ค่าของดัชนีการหักเหของแสงสามารถใช้กำหนดได้ ตัวอย่างเช่น สารหนึ่งละลายในอีกสารหนึ่งมากน้อยเพียงใด สิ่งนี้มีประโยชน์ ตัวอย่างเช่น ในการต้มเบียร์ หรือเมื่อคุณต้องการทราบความเข้มข้นของน้ำตาล ผลไม้ หรือผลเบอร์รี่ในน้ำผลไม้ตัวบ่งชี้นี้มีความสำคัญทั้งในการกำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม และในเครื่องประดับ เมื่อจำเป็นต้องพิสูจน์ความถูกต้องของหิน ฯลฯ
ในการกำหนดดัชนีการหักเหของแสง จะใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าเครื่องวัดการหักเหของแสง ในการใช้งาน ก่อนอื่น จำเป็นต้องทำความสะอาดด้วยผ้านุ่ม จากนั้นหยดสารทดสอบ 2-3 หยดกับปริซึมที่รวมอยู่ในการออกแบบ ถัดมา จานพิเศษสำหรับกลางวันปิด
โดยไม่ต้องใช้สารใดๆ มาตราส่วนที่มองเห็นได้ในเลนส์ใกล้ตาของอุปกรณ์จะเป็นสีน้ำเงินทั้งหมด หากคุณหยดน้ำกลั่นธรรมดาลงบนปริซึม ด้วยการปรับเทียบอุปกรณ์ที่ถูกต้อง เส้นขอบสีน้ำเงินและสีขาวจะผ่านเครื่องหมายศูนย์อย่างเคร่งครัด เมื่อตรวจสอบสารอื่น มันจะเลื่อนไปตามมาตราส่วนตามดัชนีการหักเหของแสง